一种锥形孔成形装置、车门成形模具及锥形孔成形方法与流程

本发明涉及钣金件冲压成型
技术领域：
，尤其是涉及汽车零部件冲压成型
技术领域：
，特别是涉及一种锥形孔成形装置、一种车门成形模具及一种锥形孔成形方法。
背景技术：
：车辆钣金件上的安装孔，例如车门锁扣孔，有两种形式，一种是简单冲孔(平孔)，另一种是锥形孔。锥形孔包括相互连通的锥形沉孔部和通孔部，从而可以使安装螺钉的头部沉于锥形沉孔部中，外观质量较好。图1是现有技术中的车门锁扣孔成形装置的示意图。图1所示的车门锁扣孔成形装置包括翻孔凹模a和翻孔凸模b。在成形时，翻孔凹模a和翻孔凸模b在相应驱动块和/或斜楔(cam)的驱动下，做相对运动，从而对板料进行冲压，而形成锥孔。具体地，翻孔凹模a先到达工作位置，然后翻孔凸模b以设定的较大冲孔角度对板料进行刺破，然后冲孔，最后进行整形，工作完成。此种技术具有下述缺点。刺破时容易产生毛刺。冲孔时是角度大于110度的大角度钝角冲孔，钝角冲孔由于刃口不锋利而容易产生毛刺，从而影响产品品质。并且在冲压完成凸模回退的过程中，废料有可能会挂到冲孔凸模上，产生废料回跳现象，如果废料落在斜楔上，会对斜楔造成损害。另外，由于采用先刺破再冲孔的成型方式，刺破及冲孔的时机需要反复调整，才能使产品尺寸满足要求，也就是说需要制作多种不同规格的冲头来实现不同的刺破和冲孔时机。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种锥形孔成形装置来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。为此，本发明提供一种锥形孔成形装置。所述锥形孔成形装置包括：冲孔凸模、冲孔凹模、翻孔凸模和翻孔凹模，其中，所述冲孔凸模和所述翻孔凹模连接至第一斜楔，所述冲孔凹模和所述翻孔凸模连接至第二斜楔，所述冲孔凸模与所述冲孔凹模配合以形成所述锥形的通孔，所述翻孔凸模和所述翻孔凹模相互配合以形成所述锥形孔的锥形沉孔。优选地，所述冲孔凹模和所述翻孔凸模一体成型为复合冲头，所述复合冲头包括：位于所述复合冲头的一端的凸锥台；以及从所述凸锥台的末端端面处向所述复合冲头的另一端轴向延伸的冲孔凹模孔。优选地，所述复合冲头进一步包括位于径向中部处的抽吸通道，所述抽吸通道与所述冲孔凹模孔在轴向上相互连通，且所述抽吸通道的孔径大于所述冲孔凹模孔的孔径。优选地，所述冲孔凹模孔的轴向长度在5毫米至10毫米的范围内。优选地，所述冲孔凸模限定一个冲孔柱体，所述翻孔凹模限定一个凹锥孔，所述凹锥孔与所述冲孔柱体的中心轴线共线。优选地，所述冲孔柱体的末端端面在轴向上位于所述凹锥孔的轴向末端与轴向根端之间，且更临近所述轴向末端。优选地，所述翻孔凹模进一步包括与所述凹锥孔的轴向根端连通的通孔，所述冲孔柱体穿过所述通孔，且所述冲孔柱体与所述通孔之间具有径向间隙。优选地，所述冲孔凸模与所述翻孔凹模一体成型或连接成一体。本发明还提供一种车门成形模具，所述车门成形模具包括如上所述的锥形孔成形装置。本发明还提供一种锥形孔成形方法，所述锥形孔成形方法包括：通过第一斜楔驱动冲孔凸模和翻孔凹模，使之同步运动至其工作位置，以及通过第二斜楔驱动冲孔凹模和翻孔凸模，使之同步运动，其中，在所述翻孔凸模与翻孔凹模相互配合，对料板翻孔成型至一定深度后，所述冲孔凸模和所述冲孔凹模开始相互配合以对所述料板进行冲孔，接着所述第二斜楔继续驱动所述冲孔凹模和所述翻孔凸模前进，完成翻孔。优选地，所述冲孔凹模和所述翻孔凸模一体成型为复合冲头。本发明的锥形孔成形装置尤其适用于对诸如车门之类的钣金类复杂汽车零部件，同时设置冲孔模具和翻孔模具，从而取消了刺破过程，能够解决此类 零部件上锥孔成形过程中产生毛刺的问题，提升了所成形锥孔的质量，减少钳工的调试时间。附图说明图1是现有技术中的车门锁扣孔成形装置的示意图。图2是根据本发明一实施例的锥形孔成形装置的示意图。图3是图2所示锥形孔成形装置的冲孔成型部分的示意图。图4至图6是说明锥形孔成形装置的工作过程的示意图。图4表示冲孔开始状态，图5表示冲孔结束状态，图6表示翻孔结束状态。图7是冲孔凸模和翻孔凹模的示意图。附图标记：a翻孔凹模5b压料芯b翻孔凸模6复合冲头1第一驱动块61冲孔凹模孔2第一斜楔62抽吸通道3冲孔凸模63凸锥台31冲孔柱体7第二斜楔311末端端面8第二驱动块4翻孔凹模9上模座41凹锥孔10下模座411轴向末端11板料412轴向根端11a冲裁部分42通孔5a支撑件具体实施方式在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。本发明的锥形孔成形装置尤其适用于对诸如车门之类的钣金类复杂汽车零部件。此类钣金件具有较复杂的结构，在成型过程中，通常将使用楔形块来驱动模具对锥形孔进行成形。本发明的锥形孔成形装置包括：冲孔凸模、冲孔凹模、翻孔凸模和翻孔凹模，其中，所述冲孔凸模和所述翻孔凹模连接至第一斜楔，所述冲孔凹模和所述翻孔凸模连接至第二斜楔，所述冲孔凸模与所述冲孔凹模配合以形成所述车门锁扣孔的通孔，所述翻孔凸模和所述翻孔凹模相互配合以形成所述车门锁扣孔的锥形沉孔。本发明的锥形孔成形装置同时设置冲孔模具和翻孔模具，从而取消了刺破过程，能够解决此类零部件上锥孔成形过程中产生毛刺的问题，提升了所成形锥孔的质量，减少钳工的调试时间。图2是根据本发明一实施例的锥形孔成形装置的示意图。图3是图2所示锥形孔成形装置的冲孔成型部分的示意图。图2和图3中示出的锥形孔成形装置包括：第一驱动块1、第一斜楔2、冲孔凸模3、翻孔凹模4、支撑件5a、压料芯5b、复合冲头6、第二斜楔7、第二驱动块8、上模座9、下模座10。而且图4至图6中示出了由锥形孔成形装置进行冲孔与翻孔的板料11。图示实施例的锥形孔成形装置是车门成型模具的一部分。所述车门成型模具包括上模和下模。图示的锥形孔成形装置包括：冲孔凸模3、由冲孔凹模和翻孔凸模组合而成的复合冲头6、以及翻孔凹模4。冲孔凸模3和所述翻孔凹模4连接至第一斜楔2，冲孔凹模和翻孔凸模连接至第二斜楔7。冲孔凸模3与冲孔凹模配合以形成所述锥形孔的通孔。翻孔凸模和翻孔凹模4相互配合以形成所述车门锁扣孔的锥形沉孔，即形成锥形孔的锥形面部分。第一驱动块1和第一斜楔2安装至上模座9，用于驱动冲孔凸模3和翻孔凹模4。第二斜楔7和第二驱动块8也安装至上模座9，用于驱动复合冲头6。通过复合冲头6和冲孔凸模3、翻孔凹模4之间的相对运动来实现冲孔，以在板料11上形成锥孔。斜楔又称为cam，是一种把压机滑块的上下方向的垂直运动，转换为倾斜或者水平运动的机械结构。有利的是，冲孔凸模3限定一个冲孔柱体31，翻孔凹模4限定一个凹锥 孔41，凹锥孔41与冲孔柱体31的中心轴线共线。冲孔柱体31通常为圆柱体，其冲孔端面(即图中的右侧端面)为平面，也称为末端端面311。冲孔柱体31的末端端面311在轴向上位于凹锥孔41的轴向末端411与轴向根端412之间，且更临近所述轴向末端411。通过设置末端端面311相对于凹锥孔41的轴向位置，可以设置冲孔动作与翻孔动作的相对时序。翻孔凹模4进一步包括与所述凹锥孔41的轴向根端连通的通孔42，且所述冲孔柱体31穿过所述通孔42，且所述冲孔柱体31与所述通孔42之间具有径向间隙。在一个可选实施例中，冲孔凸模3与翻孔凹模4一体成型或连接成一体。例如，可以通过焊接或螺纹连接等方式连接成一体。可以理解的是，冲孔凸模3与翻孔凹模4也可以通过各自固定连接或安装至支撑件5a或第二斜楔而连接成一体。参见图5和图6，复合冲头6由冲孔凹模和翻孔凸模一体成型而成。复合冲头6包括：位于所述复合冲头6的一端(图4的左端)的凸锥台63；以及从凸锥台63的末端端面(左侧端面)处向复合冲头6的另一端(图4的右端)轴向延伸的冲孔凹模孔61。凸锥台63用作翻孔凸模。通过凸锥台63的凸锥面与翻孔凹模4的凹锥孔41的凹锥面配合，而对锥形孔进行翻孔模制。凸锥台63的末端端面为平面。参见图5，在冲孔时，凸锥台63的末端端面支撑板料11的右侧面，冲孔凸模3的冲孔柱体31从左侧挤压板料11，并进入冲孔凹模孔61中，从而对板料11进行冲孔。支撑件5a和压料芯5b安装至上模座9，用于相互配合而现实局部压料。尤其是用于对板料11的冲孔及翻孔部位处进行压料。具体地，支撑件5a固定安装至第一斜楔2，压料芯5a固定安装至第二斜楔7。有利的是，支撑件5a和压料芯5a分别以可拆卸的方式固定安装至第一斜楔2和第二斜楔7。有利的是，参见图3，支撑件5a和压料芯5b具有与门板折弯处相对应的圆弧状凸起与圆弧状凹部。这有利于更好地实现局部压料。上模座9安装在压机滑块上。工作开始时，压机滑块向下运动，安装在上模座9上的第一驱动块1在压机滑块的带动下，驱动第一斜楔2使之到达工作位置。冲孔凸模3及翻孔凹模4连接在第一斜楔2上，上模座9安装在压机滑块上。工作开始时，压机滑块向下运动，安装在上模座9上的第一驱动块1 在压机滑块的带动下，驱动第一斜楔2使之到达工作位置。冲孔凸模3及翻孔凹模4固定连接在第一斜楔2上，因此冲孔凸模和翻孔凹模也达到工作位置。然后第一斜楔2保持在工作位置静止不动。接着第二驱动块8驱动第二斜楔7开始工作。首先压料芯压料，然后复合冲头6的翻孔凸模在第二斜楔7的带动下对板料11进行成形。在成形到一定翻孔深度的时候，复合冲头6挤压板料11使之与冲孔凸模3开始接触，如图4所示。在第二斜楔7继续前进过程中，冲孔凸模3与复合冲头6的冲孔凹模孔61配合，开始冲孔，直到如图5所示，冲孔结束。接着复合冲头6继续前进，进行翻孔，工作完成，如图6所示。有利的是，前述的成形到一定的翻孔深度为总翻孔深度的1/3左右。这有利于板料的冲孔。如前所述，上述的一定翻孔深度是通过设置冲孔柱体31的末端端面311相对于凹锥孔41的轴向位置而实现的。复合冲头6进一步包括位于径向中部处的抽吸通道62。抽吸通道62与冲孔凹模孔61在轴向上相互连通，且抽吸通道62的孔径大于所述冲孔凹模孔61的孔径。参见图5，板料11的冲裁部分11a是冲孔时从板料11的主体部分冲下的部分，属于冲孔时产生的废料。冲裁部分11a在被冲裁下来之后，由复合冲头6内部的抽吸通道62通过负压气体吸出，然后通过滑料道(未图示)流出。抽吸通道62位于冲孔凹模孔61的轴向内侧。在图示实施例中，抽吸通道62的直径大于冲孔凹模孔61的直径。一方面便于废料的排出，另一方面，可以缩短冲孔凹模孔61的轴向长度，从而降低加工成本。也就是说，将抽吸通道62的内壁的加工精度设置为低于冲孔凹模孔61的内壁的加工精度，以在满足使用要求的情况下，能够降低加工成本。在一个优选的实施例中，冲孔凹模孔61的轴向长度设置在5毫米至10毫米的范围内，从而在保证复合冲头7具有足够强度的同时，降低冲孔凹模孔61的加工成本。开模时，复合冲头6在第二斜楔7的带动下，首先脱离翻孔凹模4，然后使翻孔凹模脱离板料11(或产品)，滑块继续上移，产品可以顺利取出。锥形孔成形涉及到冲孔及翻孔成形两种成形方式。为了降低成本，在本发明中，锥形孔的成形在一序中完成。上述的锥形孔成形装置能够用于车门等复杂钣金件上锥形孔的成型。根据本发明一实施例的车门成形模具，包括如上所述的锥形孔成形装置。根据本发明一实施例的锥形孔成形方法包括下述步骤：通过第一斜楔2驱动冲孔凸模3和翻孔凹模4，使之同步运动至其工作位置，以及通过第二斜楔7驱动冲孔凹模和翻孔凸模，使之同步运动，其中，在所述翻孔凸模与翻孔凹模4相互配合，对料板11翻孔成型至一定深度后，所述冲孔凸模和所述冲孔凹模3开始相互配合以对所述料板11进行冲孔，接着所述第二斜楔7继续驱动所述冲孔凹模和所述翻孔凸模前进，完成翻孔。优选地，冲孔凹模和翻孔凸模一体成型为复合冲头6。有利的是，所述方法以前述的锥形孔成形装置或车门成形模具来实施。本发明的锥形孔成形方法能够解决锥孔成形过程中产生毛刺问题，提升锥孔的产品质量，减少钳工的调试时间。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12